[发明专利]温度预测方法及装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电子温度计，尤其涉及用于电子温度计的温度预测方法及装置。

【背景技术】

现在常用于人体温度测量的温度计的典型代表是水银体温计，传统的水银温度计在使用上有一些不便之处：肉眼观察玻璃管内水银所达到的刻度，易引入读数误差；必须等到人体温度和温度计达到热平衡，测量时间偏长。因此出现了各种电子温度计，他们的典型构造都是探头(含热敏元件)+AD采样+处理器处理+显示部件。电子温度计是一种预测式温度计，其原理是利用采集的一段温度数据，经过算法预测出稳定温度。现在常用于人体温度测量的预测式温度计多数采取曲线拟合的方式来实现。经典热传导理论一般认为温度的传导曲线为对数曲线，所以很多方案都通过在对一小段测量数据进行对数拟合，进而得到最终的温度值。但人体各个部位、每日早晚及男女之间的体温均存在着差异。人体正常体温有一个较稳定的范围，但并不是恒定不变的。通过研究，发明人认为人体温度的传导不同于理想态，受很多其他因素的影响，简单的用对数曲线来模拟会导致预测出的结果具有较大的误差。

【发明内容】

本发明的主要目的就是解决现有技术中预测出结果误差较大的问题，提供一种温度预测方法及装置，能够适应人体差异，在人体和体温探头尚未达到热平衡之前，用前面一段数据来精确预测出人体的真实温度值。

为实现上述目的，本发明提供一种温度预测方法，包括以下步骤：

A1、在温度计的探头与被测物接触后采集探头输出的温度数据；

B1、从采集的温度数据中选择一段有效时间的温度数据；

C1、根据所述有效时间的温度曲线的斜率变化趋势和该段温度曲线的初始温度确定出第一特定时间点；

D1、通过第一特定时间点之前的斜率确定出第二特定时间点；

E1、根据公式y＝(a*t+b)/(t+c)计算出温度y的值，其中，a、b、c为双曲线系数，通过将所述有效时间的温度数据对y＝(a*t+b)/(t+c)进行双曲线拟合求得，t为时间，其取值为第二特定时间点；

F1、根据所述有效时间的温度曲线的最大斜率、该段温度曲线的初始温度和温度y值确定出被测物的最终温度。

其中，所述步骤B1中选择有效时间的温度数据优选包括以下步骤：

B11、计算采集的温度数据的一阶导数和二阶导数；

B12、将求得的一阶导数、二阶导数分别和0比较；

B13、当某段时间内的数据序列满足所有一阶导数都大于0并且二阶导数都小于0时，认为该段时间内的温度数据为有效时间的温度数据。

本发明的进一步改进是在步骤A1之前还包括用于将所述探头加热到预定温度的预热步骤，所述预热步骤包括以下步骤：

A11、加热探头并采集探头的温度值；

A12、计算探头当前的温度值与预定温度的差值；

A13、比较所述差值是否达到精度要求，如果是，则执行步骤A1，如果没有达到精度要求，则执行步骤A14；

A14、当所述差值的绝对值小于第一设定值且大于第二设定值时，通过公式error＝coef1*P+coef2*I+coef3*D计算控制参数，根据控制参数来调整加热电流的脉冲宽度，其中error为控制参数，P为比例项，即当前温度值和预定温度的差值，I为积分项，即对比例项按照时间的积分值，D为微分项，即当前比例项和上一比例项的差值，coef1、coef2、coef3为经验常数；当所述差值的绝对值大于或等于第一设定值时，将加热电流的脉冲宽度缩减为原宽度的10％～90％；当所述差值的绝对值小于或等于第二设定值时，采用微调方式。

为实现上述目的，本发明还提供一种温度预测装置，包括：

探头，用于与被测物接触并感应被测物的温度；

温度采集单元，用于采集探头输出的温度数据；

有效时间选择单元，用于从采集的温度数据中选择一段有效时间的温度数据；

拟合单元，用于将所述有效时间的温度数据对y＝(a*t+b)/(t+c)进行双曲线拟合，求出双曲线系数a、b、c，其中t为时间；

第一特定时间点确定单元，用于根据所述有效时间的温度曲线的斜率变化趋势和该段温度曲线的初始温度确定出第一特定时间点；

第二特定时间点确定单元，用于通过第一特定时间点之前的斜率确定出第二特定时间点；

第一计算单元，用于根据公式y＝(a*t+b)/(t+c)计算出温度y的值，其中，a、b、c为双曲线系数，t为时间，其取值为第二特定时间点；